一、前言����

　　路面水泥混凝土通常是按砂、石、水泥、水一次投料的攪拌工藝制備的，其質(zhì)量容易波動(dòng)。使用將砂、石表面以水泥漿為外殼包起來(lái)的造殼攪拌方法，可改善水泥的分散性，使混凝土的質(zhì)量與耐久性得到顯著提高。��

　　80年代，我國(guó)許多單位在研究SEC工法新技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)應(yīng)用了“混凝土分次投料攪拌工藝”。其目的在于通過(guò)新的攪拌工藝，獲得高質(zhì)量的混合物，提高混凝土強(qiáng)度，繼而在滿足原強(qiáng)度要求的前提下，節(jié)約水泥用量。��

　　根據(jù)大量的應(yīng)用研究結(jié)果，各種分次投料攪拌工藝均能不同程度地提高混凝土強(qiáng)度。其中裹砂石法和凈漿裹石法的增強(qiáng)效果最顯著。分次投料工藝改變了我國(guó)水泥混凝土路面?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土混合物攪拌工藝，我們從分析混凝土破壞途徑和增強(qiáng)機(jī)理出發(fā)，論述了裹砂石法的應(yīng)用研究效果。��

　　二、混凝土的破壞途徑��

　　硬化混凝土受力前在粗骨料和砂漿界面上存在很多微裂縫，稱界面裂縫。這是由于水泥水化化學(xué)收縮，硬化后干燥收縮在骨料界面上產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致界面裂縫。此外水分的遷移受到粗骨料阻止，從而水分向界面集中形成水膜，也是界面裂縫的根源。混凝土受力后，石子和砂漿變形不一致又導(dǎo)致這種原生裂縫開(kāi)展。

　　此時(shí)E 石＞E砂漿，骨料粒子處于軟基體內(nèi)，在縱向壓力下砂漿橫向變形（內(nèi)聚力）大于石子，從而在石子上下部位產(chǎn)生壓應(yīng)力，邊側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)力，界面有脫離的傾向（粘附力破壞）。這種由于兩相變形不等產(chǎn)生的界面拉應(yīng)力使原生裂縫開(kāi)展。可見(jiàn)裂縫的發(fā)源地是界面，然后向〖DM（謝勇成：路面混凝土混合物的造殼技漱砂漿中延伸，最后貫穿試件，最終導(dǎo)致破壞。界面在受力前存在隱患，成為裂縫的發(fā)源地，界面拉應(yīng)力的存在又為裂縫開(kāi)展提供條件。因此，只有增強(qiáng)界面和提高砂漿強(qiáng)度才能阻止裂縫開(kāi)展。

　　三、混凝土增強(qiáng)機(jī)理

　　3.1、改善孔結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化水泥石��

　　一般認(rèn)為，水泥石是由凝膠、晶體、水與孔組成的聚集體。根據(jù)現(xiàn)代混凝土強(qiáng)度理論，水泥石內(nèi)聚力主要取決于水泥石基材的孔隙率、孔分布、孔級(jí)配、孔形狀等孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。所以水泥石從形成、發(fā)展直到破壞均與孔的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。但孔隙率不是影響混凝土強(qiáng)度的唯一因素，在孔隙率相同情況下，不同孔結(jié)構(gòu)水泥石性能也不同。平均孔徑小的強(qiáng)度高，0.1μm以上的毛細(xì)孔微縫對(duì)強(qiáng)度和耐久性不利，0.05μm以下的孔對(duì)強(qiáng)度及性能無(wú)影響，Mehta證明，大于1000A的孔存在是強(qiáng)度和抗?jié)B性下降的原因。將大孔改變?yōu)樾∮?00A的孔則可提高強(qiáng)度和抗?jié)B性。由此可見(jiàn)，存在著調(diào)整孔級(jí)配來(lái)提高水泥石強(qiáng)度和耐久性的可能性。例如，采用真空脫水，分次投料，重復(fù)振搗，加入外加劑、活性混合物，聚合物浸漬以及限制膨脹等工藝措施，均能達(dá)到調(diào)整孔結(jié)構(gòu)，提高強(qiáng)度的辦法。��

　　采用分次投料造殼攪拌工藝，可使水泥石最可幾孔徑減少，增強(qiáng)顯著，試驗(yàn)采用灰砂比為1∶2.5，W/c＝0.5的軟練砂漿與造殼砂漿作了強(qiáng)度和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的比較，試驗(yàn)結(jié)果列表1.��

　　不同砂漿對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，表1：

　　從這些試驗(yàn)結(jié)果看出，造殼砂漿比普通砂漿的孔隙率只減少3％，而強(qiáng)度卻提高27％，這主要是由于造殼砂漿和孔徑分布得到了改善。第一，在大孔區(qū)，最可幾孔徑僅為普通砂漿的21％；在中孔區(qū)僅為63％，可見(jiàn)采用造殼攪拌工藝后，不僅能減少一些孔隙率，而且主要地可使毛細(xì)孔變細(xì)。第二，造殼砂漿的有害孔（500�。┖�量?jī)H為普通砂漿的6％；第三，造殼砂漿孔隙當(dāng)量比表面積和平均水力半徑比普通砂漿分別增加和減少9％。�タ傊�，最可幾孔徑變小，使?jié)B水通路變細(xì)，加上平均水力半徑減少，提高了抗?jié)B能力，對(duì)強(qiáng)度有害的大毛細(xì)孔減少24％，這將對(duì)裂縫的引發(fā)和擴(kuò)展起很大的阻滯作用，因而能提高其強(qiáng)度及抗沖擊性能。

　　3.2、強(qiáng)化界面過(guò)渡層界面微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)早已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大重視。研究表明，骨料和水泥石之間存在約幾十微米的界面層，它是由水化粗骨料表面，首先形成水膜層逐漸被新生產(chǎn)物填充而來(lái)。如水灰比大或泌水均會(huì)使水膜層厚度增加，在過(guò)渡層會(huì)留下薄弱環(huán)節(jié)，所以只有減薄水膜層才能強(qiáng)化界面層。��

　　在傳統(tǒng)的攪拌方法中，所有固相材料幾乎同時(shí)倒入攪拌機(jī)，此時(shí)砂、石、水泥混合物中主要是固——?dú)饨缑�。在加水�(dāng)嚢柽^(guò)程中，水必然要浸潤(rùn)所有的固相材料表面而形成固——液界面，同時(shí)產(chǎn)生氣——液界面，亦即在攪拌過(guò)程中有相當(dāng)數(shù)量的氣相殘留在液、固相的包圍之中。�ピ谛碌墓�砂石法中，大部分水優(yōu)先與砂石表面接觸形成固——液界面，骨料濕潤(rùn)后形成液——?dú)饨缑�，基本上消失了固——�(dú)饨缑妗．?dāng)水泥投入時(shí)，立即粘附在骨料表面的水膜層上，強(qiáng)化了水泥的水化歷程，使首先生成的水化鋁酸鹽復(fù)蓋在骨料表面限制Ca（OH）2晶體擴(kuò)散而強(qiáng)化了界面層。同時(shí)，殘留的氣體也必然少于傳統(tǒng)工藝。��

　　當(dāng)水泥漿體作為粘附劑時(shí)，其粘附力大小首先決定于水對(duì)骨料表面的濕潤(rùn)效應(yīng)。裹砂石法濕潤(rùn)本身說(shuō)明水分子和骨料表面產(chǎn)生吸附作用（即范德華力），骨料表面的濕潤(rùn)效應(yīng)可提供所有砂石骨料周界被水泥漿體包裹機(jī)會(huì)，骨料間的孔隙被水泥漿體全部填充。水泥漿對(duì)骨料濕潤(rùn)面積越大，粘附力越大，故親水性好，表面粗糙的石灰?guī)r，石英巖使砼強(qiáng)度提高得更多。

　　此外，全部水加入攪拌過(guò)程中，稀漿中的水分向殼膜中滲透。以及殼膜中的水泥粒子向稀漿中擴(kuò)散。這樣，滲透和擴(kuò)散過(guò)程，使固——液相均化，氣相細(xì)化，改善了孔結(jié)構(gòu)。

　　四、粗骨料徑影響?yīng)?/STRONG>��